10.2 电势差 同步训练试题-2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

10.2 电势差 同步训练试题 建议用时：75分钟 满分：100分 注意事项： 1．本试题分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分； 2．请在答题纸的指定位置上填写班级、姓名、学号，并粘贴条形码； 3．第I卷（选择题）答案和第II卷（非选择题）答案均写在答题纸上。 第I卷选择题（共46分） 一、单选题：本题共7小题，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题4分 1．关于静电场，下列说法正确的是（    ） A．电场线与等势面一定不垂直 B．电势为零的点，电场强度不一定为零 C．点电荷在电场中可能不受电场力的作用 D．同一电场线上的两点，电势可能相等 2．如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面且相邻等势面的电势差相等。在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（　　） A．液滴带正电，点电场强度比点大 B．液滴带负电，点电场强度比点大 C．液滴带正电，点电场强度比点大 D．液滴带负电，点电场强度比点大 3．如图所示，实线为三条电场线，从电场中M点以相同的速度方向射出a、b两个带电粒子，其仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。下列说法正确的是（　　） A．a一定带负电，b一定带正电 B．沿着a的运动轨迹电势逐渐升高 C．a的速度将增加，b的速度将减小 D．该电场的等差等势面从左往右越来越密集 4．两个的电荷和一个的电荷附近的电场线分布如图所示，d是两负电荷连线的中点，c、d两点到中间负电荷的距离相等，则（　　） A．c点比d点的电势低 B．b点与e点电场强度不相同 C．将负试探电荷从a点移到e点电场力做正功 D．负试探电荷的电势能a点比b点大 5．雷雨云底层带负电，建筑物顶部的避雷针会因静电感应而带电，在其周围形成强电场，其等势面如图所示，已知相邻等势面间电势差相等。下列说法不正确的是（　　） A．避雷针尖端感应出正电 B．a点的电场强度小于b点的电场强度 C．a点的电势高于b点的电势 D．电子从a点移动到b点，电势能减少 6．如图所示，为处在匀强电场中的正方形，电场线与正方形平面平行，为边中点，点电势为，点电势为，将一个电子从点移动到点，克服电场力做功为，则电场强度方向（　　） A．沿B到方向 B．沿A到方向 C．沿D到方向 D．沿C到方向 7．如图所示为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点。其中A、B两点位置关于避雷针对称。则（　　） A．A、B两点的场强相同 B．C点场强小于B点场强 C．某正电荷从A点移动到B点，电场力做功 D．某负电荷在 B点的电势能大于其在 C点的电势能 二、多选题：本题共3小题，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 8．如图所示，正方体的中心放置正点电荷Q，M、N为正方体右侧面的两个顶点，P为正方体右侧面的中心，则（　　） A．M、N两点的场强不相同 B．M、N两点的电势相等 C．正试探电荷在M点的电势能大于在P点的电势能 D．负试探电荷从M沿着直线运动到N，电场力先做正功再做负功 9．如图所示，水平向右匀强电场的电场强度大小为，在点固定一个电荷量为的点电荷，、、、、、、和点是以点为圆心的圆上均匀分布的八个点.已知点的电场强度为零，静电力常量为，则下列说法不正确的是（　　） A．圆的半径为 B．点的场强大小为 C．将一试探电荷由点沿圆弧移动到点，电场力做功为零 D．同一试探电荷在点和点的电势能相等 10．如图甲是煤气灶的电子点火器，它利用高压在两电极间产生电火花点燃煤气。如图乙，虚线是点火器两电极之间的三条等差等势线，实线是空气中某个带电粒子由M点到N点的运动轨迹。图中左侧电极带正电，不计带电粒子的重力，则下列说法正确的是（　　） A．带电粒子带负电 B．带电粒子所受电场力对其做正功 C．M点的电势小于N点的电势 D．带电粒子越靠近左侧电极，加速度越小 第II卷非选择题（共54分） 三、实验题：本大题共2小题，共16分。第一小题8分，第二小题8分 11．如图所示，在探究静电屏蔽的实验中，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时，验电器的箔片________（填“张开”或“不张开”）。此时，金属网罩的感应电荷在网罩内部空间会激发一个电场，该场强大小为________，方向为________（填“水平向左”或“水平向右”）。 12．根据你所学的物理知识，完成下列各空。 (1)如图，用一金属网罩将验电器罩住，然后用一金属球不断地从别处取电后接触金属网罩，使金属网罩带电，则网罩内验电器的金属箔片________张开。（填“会”或“不会”） (2)如图，将一负电荷放在一不带电的导体棒的左端附近，由于静电感应，在导体棒的左端将感应出正电荷，在导体棒的右端将感应出负电荷，现保持负电荷及导体棒的位置不变，用一根导线将导体棒的端与端连接起来，则连通的瞬间导线中（　　） A．会出现从流向的电流 B．会出现从流向的电流 C．不会出现电流 四、解答题：本大题共3小题，共38分。第一小题12分，第二小题12分，第三小题14分 13．在如图所示的匀强电场中，电场强度，方向水平向右，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离，试探电荷电量。求∶ (1)电荷所受的静电力的大小和方向； (2)该试探电荷从点运动到点，静电力做的功。 14．如图所示，在电场强度E=2.0×104N/C的匀强电场中，A、B两点在同一条电场线上，它们间的距离d=0.10m。 (1)将电荷量q=+1.0×10-8C的点电荷放在电场中的A点，求该点电荷在A点所受电场力的大小； (2)将该点电荷沿路径A-C-B从A点搬运到B点，求这一过程中电场力所做的功。 15．利用电场给带电粒子加速，使带电粒子获得很高的能量，在研究物质本源、放射治疗、食品安全、材料科学等方面都有重要的应用。 如图是利用电场给带电粒子加速的示意图，正对的两平行金属板之间存在匀强电场。已知两金属板间电压为，距离为。一电荷量为的带电粒子，从M板加速运动到N板。 (1)求两金属板间电场强度的大小。 (2)求静电力对带电粒子所做的功。 (3)保持两金属板M、N间电压不变，使N板向右移动一小段距离，静电力对带电粒子做的功是否变化？请说明理由。 试卷第2页，共3页 试卷第8页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 10.2 电势差 同步训练试题参考答案 1．B 【详解】A．在静电场中，电场线方向是电势降低最快的方向；沿等势面移动试探电荷，电场力不做功，电场线与等势面都处处相互垂直，故A错误； B．电势具有相对性，其零电势点可任意选取。某点的场强大小与电势高低无必然联系，场强为零处，电势不一定为零；电势为零处，场强不一定为零，故B正确； C．电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，故点电荷在电场中一定受到电场力的作用，故C错误； D. 电场线表示电势降低的方向，沿电场线方向电势单调递减。因此，同一电场线上的任意两点电势不可能相等，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】根据题意由图可知，发射极接正极，吸极接负极，则电场方向由发射极到吸极，一个带电液滴从发射极加速飞向吸极，可知电场力的方向和电场方向相同，则液滴带正电，等差等势线越密电场线越密，电场线越密电场强度越大，可知点电场强度大。 故选C。 3．D 【详解】A．粒子做曲线运动，仅受电场力，则电场力方向沿电场线指向轨迹内侧，可知，粒子a所受电场力方向沿电场线指向左方侧，粒子b所受电场力方向沿电场线指向右侧，由于电场强度方向不确定，即电场力方向与电场强度方向关系不确定，则粒子的电性也不确定，故A错误； B．结合上述，若电场线方向不确定，则沿着a的运动轨迹电势变化的情况也不确定，故B错误； C．结合上述可知，两粒子所受电场力方向与运动速度方向之间的夹角均为锐角，粒子均做加速运动，则a的速度将增加，b的速度将增加，故C错误； D．电场线与等差等势线分布的疏密程度均能够表示电场的强弱，由于电场线分布从左往右越来越密集，则该电场的等差等势面从左往右越来越密集，故D正确。 故选D。 4．B 【详解】A．电场线方向是电势降低的方向，从电场线分布可知，c点所在的等势面电势高于d点，故A错误； B．b、e两点关于连线上下对称，沿电场方向的切线方向为电场的方向，故b、e两点的电场强度大小相同，方向不同，故B正确； C．从a点移到e点，电势降低，负电荷的电势能增大，故从a点移到e点电场力对该电荷做负功，故C错误； D．a点电势比b点高，故负电荷在a点电势能比b点小，故D错误。 故选B。 5．C 【详解】A．雷雨云底层带负电，由于静电感应，近端感应异种电荷，所以避雷针顶端带正电，故A正确； B．a点的等差等势线比b点稀疏，所以a点的电场强度小于b点，故B正确； C．由A选项分析可知，电场方向为由避雷针顶端到云层，根据沿着电场线的方向电势降低可知，a点的电势低于b点的电势，故C错误； D．电子从a点移动到b点，电势升高，根据可知，电子的电势能减少，故D正确。 故选C。 6．A 【详解】设点电势为，根据题意有 解得 由于、连线中点即正方形的中点的电势也为，因此连线为等势线，电场强度垂直于等势线并从高电势指向低电势，因此电场强度方向沿到方向。 故选A。 7．B 【详解】A．电场线与等势面垂直且指向电势降低的方向，故A、B两点的场强大小相等，但方向不同，故场强不同，故A错误； B．等势面越密集的位置场强越大，故C点场强小于B点场强，故B正确； C．A、B两点在同一等势面上，电势相等，所以，某正电荷从A点移动到B点，电场力不做功，故C错误； D．由图可知，B点电势比C点电势高，根据可知，负电荷在电势越高的位置电势能越小，所以，某负电荷在 B点的电势能小于其在 C点的电势能，故D错误。 故选B。 8．ABD 【详解】A．依题意，M、N两点到Q的距离相等，由，知M、N两点的场强大小相同，场强方向沿QM和QN连线向外，故方向不同，A正确； B．依题意，M、N两点到Q的距离相等，故M、N两点在同一个等势面上，电势相等，B正确； C．依题意，P、Q间的距离小于M、Q间的距离，故P所在的等势面的电势高于M点 由 得正试探电荷在P点的电势能大于在M点的电势能，C错误； D．负试探电荷从M沿着直线运动到N，先靠近Q，再远离Q，故电场力先做正功再做负功，D正确。 故选ABD。 9．BC 【详解】A．根据场强的叠加原理，点的场强为零，则点电荷在点的场强为 解得圆的半径为，故A正确； B．点的场强大小为，故B错误； C．将一试探电荷由点沿圆弧移动到点，点处点电荷对试探电荷的电场力不做功，但匀强电场对试探电荷的电场力做功不为零，故C错误； D．点和点处于同一等势面上，所以同一试探电荷在点和点的电势能相等，故D正确。 故选BC。 10．ABC 【详解】A．带电粒子从M点运动到N点，轨迹向下弯曲，表明带电粒子受到向左下的电场力，如图所示，带电粒子在电场中的受力方向与电场方向相反，因此带电粒子带负电，故A正确； B．带电粒子所受电场力方向与粒子速度方向的夹角为锐角，电场力对带电粒子做正功，故B正确； C．左侧电极带正电，电势从左向右降低，M点的电势低于N点的电势，故C正确； D．带电粒子越靠近左侧电极，等势面越密集，电场强度越大，所受电场力越大，因此加速度越大，故D错误。 故选ABC。 11． 不张开 E 水平向左 【详解】[1]金属网罩的感应电荷在网罩内部空间会激发一个电场，和外界电场大小相等，方向相反，合场强为零，这种现象叫静电感应，验电器的箔片没有感应电荷，故不张开。 [2][3]由前面分析可知金属网罩内部合场强为零，因外界场强大小为E，方向水平向右，故金属网罩的感应电荷在网罩内部空间激发的电场大小为E，方向水平向左。 【点睛】 12．(1)不会 (2)C 【详解】（1）金属网罩处于静电平衡状态，起到屏蔽的作用，可以是网罩内的验电器不受外部电场的影响，所以里面的验电器金属箔片不会张开 （2）导体棒处在负电荷Q的电场之中，处于静电平衡状态，处于静电平衡状态下的导体是个等势体，所以A点和B点电势相等，用导线连接起来不会有电荷的定向移动，不会形成电流，C选项符合题意。 故选C。 13．(1)，由A到B (2) 【详解】（1）根据公式 可得电荷所受电场力为 因为试探电荷带正电，所以电场力方向与电场线的方向相同，即由A到B。 （2）试探电荷运动方向与电场力方向相同，所以电场力做正功，根据电场力做功公式 代入数据可得 14．(1) (2) 【详解】（1）该点电荷在A点所受电场力的大小 （2）匀强电场中电场力做功只与初末位置有关，这一过程中电场力所做的功 15．(1) (2)qU (3)不变，理由见解析 【详解】（1）该电场为匀强电场，则电场强度的大小 （2）静电力对带电粒子所做的功W=qU （3）静电力做功不变。根据W=qU，静电力做功只与粒子所带电荷量、两金属板间的电压有关，与M、N两金属板间距离无关，故静电力做功不变。 2 学科网（北京）股份有限公司 $